CN103022077B - 一种含氧化物薄膜晶体管的oled装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于OLED装置领域，涉及一种控制元件由包含氧化锌锡的薄膜晶体管组成的OLED装置。本发明所述的薄膜晶体管的氧化锌锡薄膜的制备方法，包括将含有锌离子的前驱体材料、含有锡离子的前驱体材料以及助溶剂溶解于溶剂中，充分溶解，得到前驱体溶液；并将前驱体溶液在待涂布面上涂布成薄膜后进行热处理程序等步骤。本发明所述的方法制备得到的氧化锌锡薄膜可以使薄膜晶体管获得较大的载流子迁移率，含有该氧化物薄膜晶体管的OLED装置的发光性能极好。

Description

一种含氧化物薄膜晶体管的OLED装置

技术领域

本发明属于电子器件领域，特别涉及一种含有氧化锌锡薄膜作为导电层TFT的OLED装置。

背景技术

有机发光器件（英文全称为organic lighting emitting display,简称OLED）具有主动发光、色域宽、响应快、视角广、对比度高、平面化等优点，是下一代显示与照明技术的发展趋势。

OLED显示器件按照驱动方式可以分为无源矩阵OLED（PMOLED）与有源矩阵OLED（AMOLED）；PMOLED采用扫描的方式，具有瞬间产生高亮度、消耗的电力多、寿命短、显示组件较易劣化、不适合大画面高分辨率发光等缺点，但是由于PMOLED的面板设计时程较短、制程简单，小尺寸或低分辨率的OLED产品多采用被动技术；然而，当PMOLED应用于大尺寸或高分辨率的OLED产品时，会因为高功耗、低寿命等问题受到限制，此时就需要AMOLED。AMOLED采用独立的薄膜晶体管（英文全称为thin film transistor,简称为TFT）去控制每个像素，每个像素皆可以连续且独立的驱动发光，优点是驱动电压低，面板尺寸可做大，发光元件寿命长。目前普遍薄膜晶体管（TFT）非晶硅和多晶硅的居多，但考虑到OLED是电流驱动元件，需要TFT能保证恒定电流特性从而稳定控制OLED。非晶硅TFT不能满足恒定电流偏置条件，而多晶硅TFT工艺控制较难得到一致的特性，氧化物半导体薄膜制作的晶体管能满足电流特性要求，其工艺制作方案也在开发中，其在OLED的驱动应用上得到了重视和广泛关注。

相比于传统的非晶硅材料以及有机半导体材料，氧化物半导体材料，因其较高的载流子迁移率、透明性、热稳定性、环境稳定性、原料易得、制备成本低等优点而备受关注。近10年来，基于氧化物半导体材料的薄膜晶体管相关研究取得了非常大的技术进步，部分性质优异的氧化物半导体材料，如氧化铟镓锌（IGZO），已经在实际生产中得到广泛的应用。因其较高的载流子迁移率和稳定性，采用IGZO等氧化物半导体制备的薄膜晶体管作为驱动装置已经实现了对有源显示设备（如有源矩阵有机发光二极管面板，AMOLED）的驱动，部分替代了基于硅半导体材料的晶体管驱动。在AMOLED中，采用透明氧化物半导体薄膜晶体管作为像素开关，将大大提高有源矩阵的开口率，从而提高亮度，降低功耗和减小工艺复杂性。同时，可以应用于未来AMOLED的柔性显示。因而，氧化物薄膜晶体管得到了重视和广泛关注。

基于日本著名学者H.Hosono的理论，氧化物半导体中金属离子的ns轨道成球状对称结构，不受限于空间排列，可以实现较大程度上的原子轨道交叠，为载流子的有效传输提供了通道。这种电子结构，十分有利于n型载流子的传输。这同时也提供了氧化物半导体材料可作为有源层应用于n型薄膜晶体管的理论依据。图1为n型半导体薄膜晶体管的工作原理示意图。

常用于制备氧化物半导体的金属元素包括Zn、Ga、In、Sn等，其中In和Ga的储量并不丰富，原料成本较高；单纯的氧化锌薄膜，因为仅含有半径较小的4s轨道，交叠不够充分，其载流子迁移率较其他氧化物半导体低，其晶体管性能受到限制。而氧化锌锡薄膜具有原料丰富易得，透明度高（带隙为3.1至3.4eV），载流子传输性能好等优点。因此，不含In、Ga的氧化锌锡薄膜，越来越受到重视，是最有应用前景的氧化物半导体之

目前在薄膜晶体管中应用的氧化锌锡薄膜大多需要依托真空技术来制备，最常见的制备方法为射频磁控溅射法。这种需要大型真空设备的制备方法大大的增加了氧化物薄膜制备的成本，增加了大尺寸制备电子器件以及显示设备的难度和可行性，增加了相关生产制备的能耗。而近十年中新兴起的采用溶液方法制备氧化物薄膜的技术可以克服以上缺点。目前，较为成熟的溶液法工艺包括旋转涂布，喷墨打印，热喷涂分解，浸渍提拉等类别。

例如，现有技术中公开了一种氧化锌锡薄膜的制备方法（Zhao,Y.L.,Duan,L.A.,Qiao,J.A.,Zhang,D.Q.,Dong,G.F.,Wang,L.D.,and Qiu,Y.(2011).Preparation and properties of solution-processed zinc tin oxide filmsfrom a neworganic precursor.Sci China-Chem54,651-655.），该方法采用2-乙基己酸亚锡作为锡的前驱体、醋酸锌作为锌的前驱体，二乙醇胺为助溶剂，乙二醇单甲醚（methoxyethanol）为溶剂，形成前驱体溶液，经旋涂成膜后，经退火程序得到氧化锌锡薄膜，该退火程序为在450℃下退火2小时或者按照以下退火程序退火：从20℃经15min线性升温至150℃，并在150℃保温10min，再从150℃经20min线性升温至450℃，在450℃恒温处理120min。该现有技术表明，该前驱体溶液应用于溶液法制备氧化物薄膜，具有溶解性好，成膜工艺简单，所制备薄膜具有形貌平整等优点。但是申请人研究发现使用该薄膜制备的薄膜晶体管的性能并不理想，器件性能较低，载流子迁移率仅为1.1cm2V-1s-1。这是因为氧化锌锡的自身性质，导致其形成的氧化锌锡薄膜有较高的羟基缺陷和较低的氧空位，采用该现有技术的热处理程序，所得薄膜为均一的无定形氧化锌锡，高的羟基缺陷和较低的氧空位均匀的存在于形成的氧化锌锡薄膜中，而较高的羟基缺陷和较低的氧空位导致氧化锌锡薄膜的载流子浓度较低，从而使得制备出的薄膜晶体管的载流子迁移率低。

发明内容

本发明解决的技术问题是现有技术中采用2-乙基己酸亚锡为锡的前驱体材料制备的氧化锌锡薄膜形成的薄膜晶体管的载流子迁移率较低的问题，进而提供一种含有采用溶液法制备的氧化锌锡薄膜晶体管的OLED装置。

为解决上述技术问题，本发明所述的含氧化物薄膜晶体管的OLED装置，包括基板、依次设置在基板上的TFT、第一电极、有机层以及第二电极；所述TFT包括栅极、栅介质层、半导体层、源极、漏极以及绝缘层，所述源极与所述第一电极面接触连接，所述半导体层是氧化锌锡薄膜；

所述氧化锌锡薄膜通过如下步骤制备得到的：

(1)制备前驱体溶液

将含有锌离子的前驱体材料、含有锡离子的前驱体材料以及助溶剂溶解于溶剂中，充分溶解，得到前驱体溶液；

(2)制备氧化锌锡薄膜

将步骤(1)中制备得到的前驱体溶液在待涂布面上涂布成薄膜；

(3)热处理

将步骤(2)中形成的所述薄膜经热处理程序处理得到所需的氧化锌锡薄膜。

所述步骤（3）中，所述热处理程序为以20-80℃/min的升温速率从室温至200℃的初始温度上升到400-500℃后，进行恒温处理。

所述恒温处理的时间为至少20min。

所述步骤（1）中，所述含有锌离子的前驱体材料选自醋酸锌、硝酸锌或氯化锌中的一种或几种的混合物；所述含有锡离子的前驱体材料为2-乙基己酸亚锡。

所述步骤（1）中，所述助溶剂选自乙醇胺、二乙醇胺或三乙醇胺中的一种或几种的混合物。

所述步骤（1）中，所述溶剂选自乙二醇单甲醚、丙二醇单甲醚或丁二醇单甲醚中的一种或几种的混合物。

所述步骤（1）中，所述含有锌离子的前驱体材料、所述含有锡离子的前驱体材料以及所述助溶剂的摩尔比为1:1:3-7。

所述含有锌离子的前驱体材料和所述含有锡离子的前驱体材料的总摩尔浓度为0.3-0.5mol/L。

进一步的，所述氧化锌锡薄膜的厚度为30nm。

所述TFT的所述栅介质层为氧化铝薄膜。

所述TFT采用顶接触式晶体管结构或底接触式晶体管结构。

所述有机层包括发光层与功能层。

所述功能层是空穴注入层、空穴传输层、电子阻挡层、空穴阻挡层、电子传输层、电子注入层中的一种或多种组合。

本发明还公开了一种薄膜晶体管，即用上述的氧化锌锡薄膜作为半导体层。

本发明还公开了制备上述薄膜晶体管的方法，包括如下步骤：

（a）对带有ITO导电玻璃的基板进行清洗、刻蚀、超声清洗并烘干，备用；

（b）在步骤（a）处理后的ITO导电玻璃上制备80nm厚度的氧化铝栅介质层；

（c）按照上述制备氧化锌锡薄膜的方法在步骤（b）所述的氧化铝栅介质层上制备30nm厚度的氧化锌锡薄膜半导体层；

（d）在所述氧化锌锡薄膜半导体层上制备源电极与漏电极，即得。

本发明还公开了一种制备上述含氧化物薄膜晶体管的OLED装置的方法，包括如下步骤：

（A）按照上述的方法制备薄膜晶体管，并旋涂绝缘层光刻胶，进行显影处理；

所述光刻胶可以选用市售的即可，例如本领域技术人员熟知的EOC130、透明OC胶或ZEOCOAT，各厂家生产的并无较大区别；

（B）对处理后的晶体管上方蒸镀Ag，光刻图形构成OLED第一电极；

（C）将步骤（B）处理后的基板置于真空腔室中，进行各膜层的蒸镀，制备第二电极，得到前基板；

（D）将OLED制备完成的前基板与阻隔水氧保护器件的后盖封装，即得。

本发明所述的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

1、使用溶液旋涂法制备的氧化锌锡薄膜的方法，采用2-乙基己酸亚锡作为锡的前驱体材料，制备出发生分层现象的氧化锌锡薄膜，这是无定形基底对薄膜形成无定形状态的诱导作用与在一定的热处理速率下薄膜本征的易于形成结晶形态的倾向共同作用的结果，这种分层会导致底层无定形结构中的Sn含量增加，而Sn的增加会增加薄膜底层的氧空位含量，仅伴随有较少的羟基缺陷产生，而高含量的氧空位、较少的羟基缺陷能够使得氧化锌锡薄膜的底层具有较高的载流子浓度，由于薄膜晶体管的载流子迁移率主要取决于半导体层底层的载流子浓度，因此，本发明制备出的底层具有较高载流子浓度的氧化锌锡薄膜用作薄膜晶体管的半导体层，可以使薄膜晶体管获得较大的载流子迁移率；

2、采用本发明所述具有分层结构的氧化锌锡薄膜制备的薄膜晶体管的载流子迁移率可以达到79.9cm²V^-1s^-1，相比现有技术中的1.1cm²V^-1s^-1，提高了70多倍；

3、本发明所述OLED装置中含有的氧化物薄膜晶体管具有较高的载流子迁移率，有很好的恒定电流特性，与OLED发光器件结合，可以稳定控制驱动OLED各像素，同时采用透明氧化物半导体薄膜晶体管作为像素开关，将大大提高有源矩阵的开口率，从而提高亮度，降低功耗和减小工艺复杂性，并且可以应用于未来AMOLED的柔性显示。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中

图1为本发明所示OLED装置的结构示意图；

图2为实施例1-1中所述薄膜晶体管的转移特性；

图3为实施例1-1中所述薄膜晶体管的输出特性；

图4为本发明适用的各种TFT结构示意图；

图5为本发明所述OLED装置的其中一种驱动方式；

图中附图标记表示为：1-基板，2-栅极，3-栅介质层，4-半导体层，5-源极，6-漏极，7-绝缘层，8-第一电极，9-有机层，10-第二电极，11-TFT。

具体实施方式

实施例1-1

本实施例所述氧化锌锡薄膜的制备方法，包括如下步骤：

(1)制备前驱体溶液

将含有锌离子的前驱体材料-醋酸锌、含有锡离子的前驱体材料-2-乙基己酸亚锡以及助溶剂-二乙醇胺溶解于乙二醇单甲醚中，充分溶解，得到前驱体溶液，静置备用，所述醋酸锌和2-乙基己酸亚锡以及乙醇胺加入的摩尔比为1:1:3，其中醋酸锌和2-乙基己酸亚锡的总摩尔浓度为0.3mol/L；

(2)制备氧化锌锡薄膜

在无尘气氛下，将步骤(1)中制备得到的前驱体溶液在待涂布面上涂布成薄膜，本发明所述的待涂布面为半导体层，旋涂完成后，置于加热台上烘干，并开始旋涂下一层，直至达到薄膜要求的厚度，所述旋涂的转速及旋转时间本领域技术人员可以根据待涂膜的厚度进行合理的选择设定；

(3)热处理

对步骤(2)中形成的薄膜进行热处理：将预热处理后的薄膜进行从室温开始以30℃/min的升温速率上升到450℃后进行恒温处理至少20min，自然冷却至室温，即得氧化锌锡薄膜。

实施例1-2

本实施例中所述的氧化锌锡薄膜的制备方法同实施例1-1相同，其区别仅在于在热处理步骤中，采用以30℃/min的升温速率加热升温到350℃后进行恒温处理至少20min，自然冷却至室温，即得氧化锌锡薄膜。

实施例1-3

本实施例中所述的氧化锌锡薄膜的制备方法同实施例1-1相同，其区别仅在于在热处理步骤中，采用以30℃/min的升温速率加热升温到550℃后进行恒温处理至少20min，自然冷却至室温，即得氧化锌锡薄膜。

实施例2-1

本实施例所述氧化锌锡薄膜的制备方法，包括如下步骤：

(1)制备前驱体溶液

将含有锌离子的前驱体材料-硝酸锌、含有锡离子的前驱体材料-2-乙基己酸亚锡以及助溶剂-乙醇胺溶解于丙二醇单甲醚中，充分溶解，得到前驱体溶液，静置备用，所述硝酸锌和2-乙基己酸亚锡以及二乙醇胺加入的摩尔比为1:1:5，其中醋酸锌和2-乙基己酸亚锡的总摩尔浓度为0.5mol/L；

(2)制备氧化锌锡薄膜

将步骤(1)中制备得到的前驱体溶液在待涂布面上涂布成薄膜，本发明所述的待涂布面为半导体层，旋涂完成后，置于加热台上烘干，并开始旋涂下一层，直至达到薄膜要求的厚度；

(3)热处理

对步骤(2)中形成的薄膜进行热处理：将预热处理后的薄膜进行从100℃开始以60℃/min的升温速率上升到430℃后进行恒温处理至少20min，自然冷却至室温，即得氧化锌锡薄膜。

实施例2-2

本实施例中所述的氧化锌锡薄膜的制备方法同实施例2-1相同，其区别仅在于在热处理步骤中，采用以60℃/min的升温速率加热升温到350℃后进行恒温处理至少20min，自然冷却至室温，即得氧化锌锡薄膜。

实施例3

本实施例所述氧化锌锡薄膜的制备方法，包括如下步骤：

(1)制备前驱体溶液

将含有锌离子的前驱体材料-氯化锌、含有锡离子的前驱体材料-2-乙基己酸亚锡以及助溶剂-三乙醇胺和乙醇胺的混合物溶解于丁二醇单甲醚中，充分溶解，得到前驱体溶液，静置备用，所述氯化锌和2-乙基己酸亚锡以及三乙醇胺加入的摩尔比为1:1:7，其中醋酸锌和2-乙基己酸亚锡的总摩尔浓度为0.4mol/L；

(2)制备氧化锌锡薄膜

将步骤(1)中制备得到的前驱体溶液在待涂布面上涂布成薄膜，本发明所述的待涂布面为半导体层，旋涂完成后，置于加热台上烘干，并开始旋涂下一层，直至达到薄膜要求的厚度；

(3)热处理

对步骤(2)中形成的薄膜进行热处理：将预热处理后的薄膜进行从200℃开始以20℃/min的升温速率上升到500℃后进行恒温处理至少20min，自然冷却至室温，即得氧化锌锡薄膜。

实施例4

本实施例所述氧化锌锡薄膜的制备方法，包括如下步骤：

(1)制备前驱体溶液

将含有锌离子的前驱体材料-氯化锌和硝酸锌以任意比例的混合物、含有锡离子的前驱体材料-2-乙基己酸亚锡以及助溶剂-三乙醇胺溶解于乙二醇单醚和丁二醇单甲醚的混合物中，充分溶解，得到前驱体溶液，静置备用，所述氯化锌和硝酸锌的混合物和2-乙基己酸亚锡以及三乙醇胺加入的摩尔比为1:1:4，其中氯化锌和硝酸锌的混合物与2-乙基己酸亚锡的总摩尔浓度为0.5mol/L；

(2)制备氧化锌锡薄膜

将步骤(1)中制备得到的前驱体溶液在待涂布面上涂布成薄膜，本发明所述的待涂布面为半导体层，旋涂完成后，置于加热台上烘干，并开始旋涂下一层，直至达到薄膜要求的厚度；

(3)热处理

对步骤(2)中形成的薄膜进行热处理：将预热处理后的薄膜进行从50℃开始以80℃/min的升温速率上升到400℃后进行恒温处理至少20min，自然冷却至室温，即得氧化锌锡薄膜。

实施例5

本实施例所述氧化锌锡薄膜的制备方法，包括如下步骤：

(1)制备前驱体溶液

将含有锌离子的前驱体材料-醋酸锌和硝酸锌和氯化锌以任意比例的混合物、含有锡离子的前驱体材料-2-乙基己酸亚锡以及助溶剂-二乙醇胺和三乙醇胺的混合物溶解于乙二醇单醚和丙二醇单甲醚的混合物中，充分溶解，得到前驱体溶液，静置备用，所述含有锌离子的前驱体材料和2-乙基己酸亚锡以及助溶剂加入的摩尔比为1:1:3.5，其中含有锌离子的前驱体材料与2-乙基己酸亚锡的总摩尔浓度为0.4mol/L；

(2)制备氧化锌锡薄膜

将步骤(1)中制备得到的前驱体溶液在待涂布面上涂布成薄膜，本发明所述的待涂布面为半导体层，旋涂完成后，置于加热台上烘干，并开始旋涂下一层，直至达到薄膜要求的厚度；

(3)热处理

对步骤(2)中形成的薄膜进行热处理：将预热处理后的薄膜直接放在加热至150℃的加热台上开始以35℃/min的升温速率上升到470℃后进行恒温处理至少20min，自然冷却至室温，即得氧化锌锡薄膜。

对比例1

本对比例所述氧化锌锡薄膜的制备原料及添加量同实施例1-1相同，其区别仅在于在将以2-乙基己酸亚锡作为锡的前驱体、醋酸锌作为锌的前驱体，二乙醇胺为助溶剂，乙二醇单甲醚（methoxyethanol）为溶剂，形成的前驱体溶液，经旋涂成膜后，采用退火程序得到氧化锌锡薄膜。该退火程序为在450℃下退火2小时，得到所需的氧化锌锡薄膜。

对比例2

本对比例所述氧化锌锡薄膜的制备原料及添加量同对比例1相同，其区别仅在于在将形成的前驱体溶液旋涂成膜后，是按照如下退火程序退火：从20℃经15min线性升温至150℃，并在150℃保温10min，再从150℃经20min线性升温至450℃，在450℃恒温处理120min，得到所需的氧化锌锡薄膜。

分别测定实施例1-1、1-2及1-3、实施例2-1、2-2以及实施例3至5、对比例1至2中得到的氧化锌锡薄膜的性能，各参数见表1所示。其中，采用实施例1-1中所述的薄膜制备的晶体管的转移特性曲线和输出特性曲线如图2和图3所示。

表1各实施例所述氧化锌锡薄膜的性能参数

序号	薄膜沟谷值（P-V值）（nm）	均方根粗糙度值（nm）
			实施例1-1	3.8	0.29
实施例1-2	95.9	14.9
			实施例1-3	81.3	13.5

实施例2-1	4.6	0.39
			实施例2-2	75.2	10.2
实施例3	2.4	0.21
			实施例4	2.7	0.27
实施例5	2.5	0.15
			对比例1	10.2	0.55
对比例2	8.4	0.34

从表1中的数据可以看出，实施例1-2、1-3和实施例2-2中，整个工艺的退火温度偏低（低于400℃）或偏高（高于500℃），导致最终形成的薄膜不平整，即便对升温的速率做了调整（实施例1-2和实施例2-2采用不同的线性温度升温），也不能达到致密平整的薄膜；而实施例1-1、2-1以及实施例3至5中制备得到的氧化锌锡薄膜则形貌相对平整，均方根粗糙值在0.2nm左右，这就为制备合格的薄膜晶体管做好了准备。

实施例6-1

如图1所示，本实施例所述TFT结构11包括基板1、依次设置在基板上的栅极2、栅介质层3、半导体层4，设置在半导体层4上的漏极5和源极6，设置在半导体层4上未被覆盖区域以及漏极5和源极6上的绝缘层7。

本实施例所述薄膜晶体管的制备方法，包括如下步骤：

（a）对带有ITO的导电玻璃基板进行清洗、再采用刻蚀方法刻蚀出ITO作为TFT栅极2，超声清洗并烘干，备用；

（b）ITO上制作80nm厚度的Al₂O₃层作为TFT栅介质层3；

（c）按照实施例1-1所述的方法在步骤（b）所述的氧化铝栅介质层上制备30nm厚度的氧化锌锡薄膜半导体层4，并对所述氧化锌锡薄膜进行刻蚀形成矩阵排布；

（d）在半导层4之上依次制作两层Ag，将基板置于真空腔室中蒸镀Ag，刻蚀出图形，分别作为TFT的源极6、漏极5，并在漏极5与源极6之上制作一层绝缘层7，光刻方法刻蚀出图形，即得。

实施例6-2和实施例6-3中所述的薄膜晶体管的制备方法同实施例6-1相同，其区别仅在于，步骤（c）中分别对应的采用实施例1-2和实施例1-3中所述的氧化锌锡薄膜的制备方法制备半导体层4，各自得到所需的薄膜晶体管。

实施例7-1和实施例7-2中所述的薄膜晶体管的制备方法同实施例6-1相同，其区别仅在于，步骤（c）中分别对应的采用实施例2-1和实施例2-2中所述的氧化锌锡薄膜的制备方法制备半导体层4，各自得到所需的薄膜晶体管。

实施例8、9、10中所述的薄膜晶体管的制备方法同实施例6-1相同，

其区别仅在于，步骤（c）中分别对应的采用实施例3、实施例4和实施例5中所述的氧化锌锡薄膜的制备方法制备半导体层4，各自得到所需的薄膜晶体管。

对比例3和对比例4中所述的薄膜晶体管的制备方法同实施例6-1相同，其区别仅在于，步骤（c）中分别对应的采用对比例1和对比例2中所述的氧化锌锡薄膜的制备方法制备半导体层4，各自得到所需的薄膜晶体管。

分别测定实施例6-1、6-2及6-3、实施例7-1、7-2以及实施例8至10、对比例3至4中得到的氧化锌锡薄膜晶体管的性能，各参数见表2所示。

表2各实施例中所述薄膜晶体管的性能参数

从表2中的数据可以看出，实施例6-2、6-3和实施例7-2中，由于制备薄膜晶体管的氧化锌锡薄膜本身的不平整，所以其制成的薄膜晶体管性能也较差；而实施例6-1、7-1以及实施例8、9、10中所制得的薄膜晶体管则相对性能较好，阀值电压较低，尤其表现在载流子迁移率较高（一般提升5-6倍）；而对比例3和对比例4中，虽然制备的薄膜具有形貌平整等优点，但研究发现使用该薄膜制备的薄膜晶体管的性能并不理想，器件性能较低，尤其是载流子迁移率较低。这是因为氧化锌锡的自身性质，其形成的氧化锌锡薄膜有较高的羟基缺陷和较低的氧空位，导致氧化锌锡薄膜的载流子浓度较低，从而使得制备出的薄膜晶体管的载流子迁移率低。

实施例11-1

本实施所述OLED的结构如图1所示，包括按照实施例6-1中所述的方法制备得到的TFT结构11，所述第一电极8设置在所述绝缘层7上，并通过通道穿过绝缘层7与源极6面接触，第一电极8上依次设置有机层9和第二电极10。

本实施例所述含氧化物薄膜晶体管的OLED装置的制备方法，包括如下步骤：

（A）按照实施例6-1中所述的方法制备TFT，并旋涂绝缘层7光刻胶，进行显影处理，所述光刻胶选用透明OC胶；

（B）在处理后的晶体管上方蒸镀Ag，并采用磁控溅射方法制作150nm的ITO作为第一电极8，工艺条件同实施例6中步骤a所示；

（C）将步骤（B）处理后的基板置于真空腔室中，进行有机层9和第二电极10的蒸镀，得到前基板；

蒸镀过程中腔室压强低于5.0×10^-3Pa，首先蒸镀20nm的Alq3作为电子传输层，以双源共蒸的方法蒸镀30nm厚的9,10-二（2-萘基）蒽（简称：ADN）和四叔丁基苝（简称：TBPe）作为发光层，通过速率控制TBPe在ADN中的比例为7%；蒸镀40nm厚的N,N-二（萘-1-基）-N,N’-二苯基-联苯胺（简称：NPB）作为空穴传输层；有机层之上蒸镀150nm的铝（化学式为Al）作为第二电极；

（D）将OLED制备完成的前基板与阻隔水氧保护器件的后盖封装，即得。

实施例11-2和实施例11-3中所述的OLED装置的结构及制备方法同实施例11-1相同，其区别仅在于，步骤（A）中分别对应采用实施例6-2和6-3中所述的制备薄膜晶体管的方法得到的OLED装置。

实施例12-1和实施例12-2中所述的OLED装置的结构及制备方法同实施例11-1相同，其区别仅在于，步骤（A）中分别对应采用实施例7-1和7-2中所述的制备薄膜晶体管的方法得到的OLED装置。

实施例13、14、15中所述的OLED装置的结构及制备方法同实施例11-1相同，其区别仅在于，步骤（A）中分别对应采用实施例8、9、10中所述的制备薄膜晶体管的方法得到的OLED装置。

对比例5和对比例6中所述的OLED装置的结构及制备方法同实施例11-1相同，其区别仅在于，步骤（A）中分别对应采用对比例3和4中所述的制备薄膜晶体管的方法得到的OLED装置。

分别测定实施例11-1、11-2及11-3、实施例12-1、12-2以及实施例13至15、对比例5至6中得到的OLED装置的亮度性能，按照图5中所述的驱动方式，分别控制各个OLED装置的栅极电压5V，漏极电压8V，源极电压0V，检测得到各OLED装置的亮度情况见表3所示。

表3各OLED装置的亮度检测参数

序号	亮度（cd/m2）
		实施例11-1	470
实施例11-2	0
		实施例11-3	0
实施例12-1	390
		实施例12-2	200
实施例13	450
		实施例14	500
实施例15	500
		对比例5	0
对比例6	0

从表3中数据可知，载流子迁移率较大的薄膜晶体管控制的OLED装置亮度较高（例如实施例11-1、12-1实施例13、14和15），而相应的载流子迁移率较小时，为了保证一定的响应驱动该晶体管运行的能耗就会加大，以至于OLED装置亮度低或者不亮。由此可见，含有通过本发明所述的氧化锌锡薄膜的OLED装置在发光性能上具有极为明显的优势。

上述实施例中所述的薄膜晶体管均采用的是底栅结构，且半导体层位于栅介质层与源极之间，如图4a所示；事实上，本发明TFT的结构还可以为图4b、4c所示的结构，本领域技术人员根据本申请文件可以预知并确认，本发明所述的OLED装置即便采用上述两种TFT结构制备也将具有发光性能好的优势，也在本发明保护范围之内。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (11)

1.一种含氧化物薄膜晶体管的OLED装置，包括基板(1)、依次设置在基板(1)上的TFT(11)、第一电极(8)、有机层(9)以及第二电极(10)；所述TFT(11)包括栅极(2)、栅介质层(3)、半导体层(4)、源极(5)、漏极(6)以及绝缘层(7)，所述半导体层是氧化锌锡薄膜；

其特征在于，所述氧化锌锡薄膜通过如下步骤制备得到的：

(1)制备前驱体溶液

将含有锌离子的前驱体材料、含有锡离子的前驱体材料以及助溶剂溶解于溶剂中，充分溶解，得到前驱体溶液；

(2)制备氧化锌锡薄膜

将步骤(1)中制备得到的前驱体溶液在待涂布面上涂布成薄膜；

(3)热处理

将步骤(2)中形成的所述薄膜经热处理程序处理得到所需的氧化锌锡薄膜，所述热处理程序为以20-80℃/min的升温速率从室温至200℃的初始温度上升到400-500℃后，进行恒温处理。

2.根据权利要求1所述的含氧化物薄膜晶体管的OLED装置，其特征在于：

所述恒温处理的时间为至少20min。

3.根据权利要求1或2所述的含氧化物薄膜晶体管的OLED装置，其特征在于：

所述步骤(1)中，所述含有锌离子的前驱体材料选自醋酸锌、硝酸锌或氯化锌中的一种或几种的混合物；所述含有锡离子的前驱体材料为2-乙基己酸亚锡。

4.根据权利要求3所述的含氧化物薄膜晶体管的OLED装置，其特征在于：

所述步骤(1)中，所述助溶剂选自乙醇胺、二乙醇胺或三乙醇胺中的一种或几种的混合物。

5.根据权利要求4所述的含氧化物薄膜晶体管的OLED装置，其特征在于：

所述步骤(1)中，所述溶剂选自乙二醇单甲醚、丙二醇单甲醚或丁二醇单甲醚中的一种或几种的混合物。

6.根据权利要求1或2或4或5任一所述的含氧化物薄膜晶体管的OLED装置，其特征在于：

所述步骤(1)中，所述含有锌离子的前驱体材料、所述含有锡离子的前驱体材料以及所述助溶剂的摩尔比为1:1:3-7。

7.根据权利要求6所述的含氧化物薄膜晶体管的OLED装置，其特征在于：

所述含有锌离子的前驱体材料和所述含有锡离子的前驱体材料的总摩尔浓度为0.3-0.5mol/L。

8.根据权利要求1或2或4或5或7任一所述的含氧化物薄膜晶体管的OLED装置，其特征在于：

所述氧化锌锡薄膜的厚度为30nm。

9.根据权利要求8所述的含氧化物薄膜晶体管的OLED装置，其特征在于：

所述TFT采用顶接触式晶体管结构或底接触式晶体管结构。

10.根据权利要求1或2或4或5或7任一所述的含氧化物薄膜晶体管的OLED装置，其特征在于：

所述有机层包括发光层与功能层。

11.根据权利要求10所述的含氧化物薄膜晶体管的OLED装置，其特征在于：

所述功能层是空穴注入层、空穴传输层、电子阻挡层、空穴阻挡层、电子传输层、电子注入层中的一种或多种组合。